实验目的
(1)掌握单管放大电路的静态工作点和电压放大倍数的测量方法。
(2)了解电路中元件的参数改变对静态工作点及电压放大倍数的影响。
(3)掌握放大电路的输入和输出电阻的测量方法。
实验电路及仪器设备
(1)实验电路——共射极放大电路如下图 所示。
图(1)电路图
图(2)电路图
(2)实验仪器设备
① 示波器
② 低频模拟电路实验箱 ③ 低频信号发生器
④ 数字式万用表 实验内容及步骤
(1)连接共射极放大电路。
(2)测量静态工作点。
① 仔细检查已连接好的电路,确
认无误后接通直流电源。
② 调节RP1使RP1+RB11=30k
③ 测量各静态电压值,并将结果记录。
(3)测量电压放大倍数
① 将低频信号发生器和万用表接入放大器的输入端Ui,放大电路输出端接入 示波器,信号发生器和示波器接入直流电源,调整信号发生器的频率为1KHZ,输入信号峰-峰值为20mv左右的正弦波,从示波器上观察放大电路的输出电压UO的波形,测出UO的值,求出放大电路电压放大倍数AU
② 保持输入信号大小不变,改变RL,观察负载电阻的改变对电压放大倍数的
影响,并将测量结果记录。
(4)观察工作点变化对输出波形的影响
① 实验电路为共射极放大电路
② 调整信号发生器的输出电压幅值(增大放大器的输入信号Ui),观察放大
电路的输出信号的波形,使放大电路处于最大不失真状态时(同时调节
RP1与输入信号使输出信号达到最大又不失真),记录此时的RP1+RB11值,测量此时的静态工作点,保持输入信号不变。改变RP1使RP1+RB11分别为25KΩ和100KΩ,将所测量的结果记入表3中。(测量静态工作点时需撤去输入信号)
设计总结与体会
1、设计的过程中用理论去推算,但与实际还是有一定的误差,但不影响实验结论。
2、设计过程中会发现,一但 发生变化那么放大倍数将会改变。
3、设计过程中会发现,整个过程中静态工作点没有发生改变,三极管工作在线性区;当一但三极管没有共工作在线性区或者说三极管的静态工作点发生了改变,整个设计将要失败,所以在设计的过程中必须保持静态工作点不变使三极管工作在线性区。
4、为了使设计的放大电路不受温度的影响,即为了稳定静态工作点。设计中加了,这样使得设计更加完美。
5、如果静态工作点没有测对,将影响设计的放大倍数,必须先确定好静态工作点。
第二篇:电路仿真实验报告
本科实验报告 实验名称:
电路仿真
课程名称: 电路仿真 实验时间:
任课教师:
实验地点:
实验教师:
实验类型: □ 原理验证 □ 综合设计 □ 自主创新
学生姓名:
学号/班级:
组
号 :
学
院: 信息与电子学院 同组搭档:
专
业:
成绩 :
实验 1 叠加定理 得验证
R11ΩV112 V I110 A R21ΩR31ΩR41ΩU1DC
1e-009Ohm 0.000A+-U2DC
10MOhm0.000V+-1.原理图编辑:
分别调出接地符、电阻 R1、R2、R3、R4,直流电压源、直流电流源,电流表电压表(Group:Indicators, Family:VOLTMETER 或 AMMETER)注意电流表与电压表得参考方向),并按上图连接;
2、设置电路参数: 电阻 R1=R2=R3=R4=1Ω,直流电压源 V1 为 12V,直流电流源 I1 为10A。
3.实验步骤: 1)、点击运行按钮记录电压表电流表得值 U1 与 I1;2)、点击停止按钮记录,将直流电压源得电压值设置为0V,再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U2 与 I2;3)、点击停止按钮记录,将直流电压源得电压值设置为 12V,将直
流电流源得电流值设置为 0A,再次点击运行按钮记录电压表电流表得值 U3 与 I3;4、根据叠加电路分析原理,每一元件得电流或电压可以瞧成就是每一个独立源单独作用于电路时,在该元件上产生得电流或电压得代数与.所以,正常情况下应有U1=U2+U3,I1=I2+I3;
经实验仿真: 当电压源与电流源共同作用时,U1=—1、6V
I1=6、8A、R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV112 V U1DC
10MOhm-1.600V+-U2DC
1e-009Ohm 6.800A+-I110 A
当电压源短路即设为 0V,电流源作用时,U2=-4V
I2=2A
R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV10 V U1DC
10MOhm-4.000V+-U2DC
1e-009Ohm 2.000A+-I110 A
当电压源作用,电流源断路即设为 0A 时,U3=2、4V I3=4、8A
R11ΩR21ΩR31ΩR41ΩV112 V U1DC
10MOhm2.400 V+-U2DC
1e-009Ohm 4.800A+-I10 A
所以有U1=U2+U3=—4+2、4=—1、6V
I1=I2+I3=2+4、8=6、8A 验证了原理 实验2 并联谐振电路仿真
V15 Vpk 500 Hz 0° R110ΩL12.5mHC140?FR22kΩin out0 2.原理图编辑:
分别调出接地符、电阻R1、R2,电容 C1,电感L1,信号源V1,按上图连接并修改按照例如修改电路得网络标号;3.设置电路参数: 电阻 R1=10Ω,电阻R2=2KΩ,电感L1=2、5mH,电容 C1=40uF。信号源 V1 设置为 AC=5v,Voff=0,Freqence=500Hz. 4.分析参数设置: AC 分析:频率范围1HZ—100MHZ,纵坐标为10 倍频程,扫描点数为 10,观察输出节点为 Vout响应。
TRAN 分析: 分析 5 个周期输出节点为 Vout 得时域响应。
实验结果: 要求将实验分析得数据保存(包括图形与数据),并验证结果就是否正确,最后提交实验报告时需要将实验结果附在实验报告后。
根据并联谐振电路原理,谐振时节点 out电压最大且谐振频率为
w0=1/= ,f0=w0/2=503、29Hz 谐振时节点 out 电压理论值由分压公式得 u=2000/(2000+10)*5=4、9751V、当频率低于谐振频率时,并联电路表现为电感性,所以相位为 90° 当频率等于谐振频率时,并联电路表现为电阻性,所以相位为 0°
当频率高于谐振频率时,并联电路表现为电容性,所以相位为—90°
经仿真得谐振频率为 501、1872Hz,谐振时节点电压为 4、9748V、相频特性与理论一致。
由信号源得 f=500Hz,可得其周期为 0、002s,为分析5个周期,所以设瞬态分析结束时间为 0、01s、得如下仿真结果:
仿真数据:(从 excel 导出)
X——铜线 1::[V(vout)] Y--铜线 1::[V(vout)] 1 0、007854003 1、258925412 0、009887619 1、584893192 0、012447807 1、995262315 0、015670922 2、51188640、01972864
32 6 3、16227766 0、024837142 3、981071706 0、031268603 5、011872336 0、039365825 6、309573445 0、049560604 7、943282347 0、062397029 10 0、078561038 12、58925412 0、098918117 15、84893192 0、124561722 19、95262315 0、156876168 25、11886432 0、197619655 31、6227766 0、249036512 39、81071706 0、314013974 50、11872336 0、396310684 63、09573445 0、500907228
79、43282347 0、634575093 100 0、80685405 125、8925412 1、031819265 158、4893192 1、331400224 199、5262315 1、74164406 251、1886432 2、32321984 316、227766 3、165744766 398、1071706 4、274434884 5 5 01 1、1872 3364、9 9 7484754
630、9573445 4、314970112 794、3282347 3、202346557 1000 2、348723684 1258、925412 1、759342888 1584、893192 1、344114189 1995、262315 1、041249759
2511、886432 0、814015182 3162、27766 0、640100344 3981、071706 0、505215181 5011、872336 0、399692333 6309、573445 0、316680015 7943、282347 0、251144179 10000 0、19928881 12589、25412 0、158199509 15848、93192 0、125611629 19952、62315 0、099751457 25118、86432 0、079222668 31622、7766 0、062922422 39810、71706 0、049977859 50118、72336 0、039697222 63095、73445 0、031531821 79432、8230、0250462
47 13 100000 0、019894713 125892、5412 0、015802831 158489、3192 0、012552584 199526、2315 0、009970847 251188、6432 0、007920112 316227、766 0、006291162 398107、1706 0、004997245 501187、2336 0、003969451 630957、3445 0、003153046 794328、2347 0、002504553
0、001989437 1258925、412 0、001580266 1584893、192 0、00125525 1995262、315 0、00099708 2511886、0、0007920
432 09 3162277、66 0、000629115 3981071、706 0、000499724 5011872、336 0、000396945 6309573、445 0、000315304 7943282、347 0、000250455
0、000198944 12589254、12 0、000158027 15848931、92 0、000125525 19952623、15 9、9708E-05 25118864、32 7、92009E—05 31622776、6 6、29115E-05 39810717、06 4、99724E—05 50118723、36 3、96945E—05 63095734、45 3、15304E—05
79432823、47 2、50455E—05 100000000 1、98944E-05
实验 3
含运算放大器得比例器仿真
1、原理图编辑: 分别调出电阻 R1、R
数字逻辑电路实验箱上的逻辑开关信号能否接到与非门的输出端?为什么?
实验题目:设计一个“四舍五入”电路,使电路输入不同值时,输出的F不同实验目的: 1.掌握组合逻辑电路的特点。2.利用逻辑转换仪对组合逻辑电路进行分析和设计。 3. 熟悉基本逻辑门和用法,掌握基本组合逻辑电路设计,学会求逻辑函数最简表达式的方法。 实验器材1. 数字电路实验箱、稳压电源、足量的导线.。2. 二输入四“与非”门组件2片,型号为74LS00。3. 三输入三“与非”门组件1片,型号为74LS10。4. 六门反相器件1片,型号为74LS04。 实验原理组合逻辑电路的设计,就是如何根据文字描述的逻辑功能要求,设计出能实现该功能而采用器件最少的最佳电路。组合逻辑电路是最常见的逻辑电路,其特点是任何时刻的输出信号(状态)仅取决于该时刻的输入状态,而与信号作用前电路原来状态无关。设计多输出函数的组合逻辑电路时,应该将多个输出函数当作一个整体考虑,而不应该将其截然分开。多数出组合电路达到最简的关键是在函数化简时找出各输出函数的公用项,使之在逻辑电路中实现对逻辑门的“共享”,从而达到电路整体结构最简。 在门电路中,应用最广泛的是与非门。其逻辑关系的特点是:只有当全部的输入端都为高电平时,输出才是低电平。只要有一个输入为低电平,输出就是高电平。2 输入端与非门的逻辑表达式可写成: ;3输入与非门的逻辑表达式可写成: ;非门是执行非功能的逻辑部件。其逻辑关系的特点是:输入端为高电平,输出才是低电平;输入为低电平时,输出端为高电平。逻辑表达式为: 。本设计中,在列出表达式后,接着进行化简,然后根据最简的逻辑表达式画出逻辑图。最后,还要根据使用场合和技术要求等多方面因素,对电路的速度、功耗、成本、可靠性、逻辑功能的灵活性合理地选取器件,才算完成设计任务。设计此电路的目的是,当该电路输入为1位十进制数的8421码,当其值大于或等于5时,输出F的值为1,否则F的值为0.通过实验电路模拟测试,可得出设计电路正确与否。 实验步骤该电路有4个输入变量,1个输出函数。3个输入变量分别用A、B、C、D表示,输出则用F表示。1、根据实验原理列出真值表,再由真值表可写出输出函数表达式。ABCD F00000000100010000110010000101101101011111000110011 2、用卡诺图求出输出函数表达式,并化简得到最简函数表达式。ABCD 00 01 11 10000 00 0 010 1 1 1 11ddd d 101dd d根据多数出组合电路化简的关键,找出各输出函数的公用项,使之在逻辑电路中实现对逻辑门的“共享”,从而达到电路整体结构最简。由真值表可写出输出函数表达式:F(A,B,C,D)=∑m(5-9)+ ∑d(10-15)经化简变化后,可得到最简与非表达式:3、 根据表达式绘制逻辑电路图,并在数字电路实验箱上实现自己的设计。逻辑电路图如下: Proteus模拟电路图如下:4、自建表格记录实验数据,比较实验数据和所列真值表是否吻合,假若不吻合,找出故障原因。 实验数据记录与处理实验数据记录表ABCD F0000绿0001绿0010绿0011绿0100绿0101红0110红0111红1000红1001红 实验结果与分析实验模拟较为成功,试验设计正确。实验数据记录表中的红灯代表“1”,绿灯代表“0”,则记录的结果和所列真值表相同,实验成功。 实验结论1. 学会了组合逻辑电路的设计原理和功能测试的基本方法。2. 学会了如何应用卡诺图化简逻辑函数,搭建最简电路。3. 掌握了多输出组合逻辑电路的设计方法,以及常用小规模集成芯片的使用方法。
不行。
逻辑开关是输出信号,输出低电平是小电阻(如:100Ω)接地,输出高电平是通过电阻(如:1K)接正电源电压,如与非门输出高电平,开关信号输出低电平,二者短接,与非门输出就短路到地,会烧毁。
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